时效影响下Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu焊点的断裂行为与IMC特性

本研究论文深入探讨了"界面金属间化合物对铜基Sn-3.0Ag-0.5Cu焊点拉伸断裂性能的影响"，发表在2007年第17卷第12期《中国有色金属学报》上，由鞠国魁等人进行。研究焦点集中在Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点在150±1℃的时效温度下，对不同时间（0至1000小时）时效后的焊接接头性能变化，以及这些变化如何影响金属间化合物（IMC）的组织形态和化学成分。 实验结果显示，随时效时间的增加，焊点的拉伸强度呈现出下降趋势。断裂主要发生在Solder/IMC界面和/或IMC/IMC界面，这是由于时效过程中IMC的增长和扩散导致的。值得注意的是，断裂断口的特征也发生了显著变化，从以韧性窝状断口为主，逐渐转变为解理型的脆性断口，显示出材料力学性质的明显转变。 通过扫描电子显微镜(SEM)观察，研究者发现IMC在时效过程中不断增厚并呈现不规则形状，从Cu/Solder界面向焊点中心部延伸，形成了针状或块状结构。在时效1000小时的焊点中，IMC的层状结构变得尤为明显。此外，论文还揭示了半焊点内部的复杂结构，包括Cu/Cu3Sn/Cu6Sn5/Solder层叠，且在接近铜基体的IMC区域存在Kirkendall空洞，这是一种因原子扩散产生的空隙，可能影响焊接接头的持久性能。 论文的关键词包括金属间化合物、Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点、拉伸断裂、多层结构以及Kirkendall空洞，这些术语反映了研究的核心内容和关注点。该研究对于理解时效处理对铜基合金焊接接头性能的影响具有重要意义，对于优化焊接工艺和提高焊接接头的可靠性和寿命具有实用价值。